Conheça mais: Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)

 

 

Acrilonitrila butadieno estireno, cuja sigla ABS deriva da forma inglesa acrylonitrile butadiene styrene, é um copolímero composto pela combinação de acrilonitrila, butadieno e estireno.

A sua fórmula química é (C8H8•C4H6•C3H3N)n, e a proporção exacta de cada componente na composição do copolímero depende da utilização final do produto para que este se destina.

 

O resultado físico deste copolímero é um material termoplástico rígido e leve, com alguma flexibilidade eresistência na absorção de impacto, muito comum na fabricação de produtos moldados para usos diversos. Esta resina sintética termoplástica pode assumir quaisquer formas e cores, por moldagem térmica a altas temperaturas e adição depigmentos.

 

A coloração do ABS possibilita a reprodução de cores muito vívidas e saturadas, e varia, nas suas propriedades de reflexão e refracção da luz, de um transparente muito claro e límpido a um opaco completamente estanque. Este plástico é também muito usado pelo acabamento de alto brilho que permite, conjuntamente com todas as suas outras propriedades. Outra vantagem do ABS é a excelente relação de preço qualidade, o que o torna um produto desejável: económico e eficaz.

 

 

Produção

 

O ABS é um copolímero derivado dos três monómeros acima indicados: acrilonitrila, butadieno e estireno. A acrilonitrila é um monómero sintético produzido a partir do hidrocarboneto propileno e amoníaco; o butadieno é um alceno que se obtém a partir da desidrogenação do butano, um dos processos de obtenção economicamente viáveis; e o estireno produz-se a partir da desidrogenação do etilbenzeno, um hidrocarboneto aromático obtido na reacção do etileno com obenzeno.

 

Grãos de ABS

 

O copolímero do ABS é obtido através da polimerização da acrilonitrila e do estireno na presença do polibutadieno. As proporções desta composição podem variar de 15% a 35% de acrilonitrila e 40% a 60% de estireno, com 5% a 30% de butadieno. O resultado é uma longa cadeia de polibutadieno interligada por cadeias curtas de acrilonitrila com estireno, poli(estireno-co-acrinolitrila). Os grupos de nitrilas das cadeias vizinhas, por serem polares, atraem-se uns aos outros ligando as cadeias, fazendo assim com que o ABS seja mais forte que o poliestireno puro, vulgarmente conhecido por esferovite. O estireno confere-lhe uma superfície brilhante e impenetrável, e o butadieno, que é uma substância borrachosa, dá-lhe uma flexibilidade que se estende às temperaturas baixas.

As resinas ABS podem ser encontradas em tipos adequados para moldagens por injecção, extrusão, por sopro, expansível e para conformações a quente. Alguns tipos de ABS são compostos com outros tipos de resinas tendo a finalidade de atingir propriedades especiais. O ABS é característico pela facilidade na sua moldagem. Outras resinas ABS são empregadas para alterar a rigidez do PVC para sua utilização em tubos, chapas e peças moldadas.

 

 

Custo de produção

 

A produção de 1 kg de ABS requer o equivalente a cerca de 2 kg de petróleo para as matérias-primas e energia gasta na produção do plástico. Uma das vantagens deste plástico é que se permite à reciclagem. Embora o custo de produção do ABS ronde o dobro do custo de produção do poliestireno, este copolímero é preferido para muitas aplicações pela sua dureza, brilho, flexibilidade e propriedades de isolante eléctrico.

 

 

Propriedades

 

De um modo geral, os termoplásticos apresentam elevada resistência ao impacto, mais fácil processamento e maior capacidade de adaptação a projectos de natureza complexa do que os termofixos. O ABS, embora muito tenaz, duro e rígido, possui resistência química aceitável, baixo índice de absorção de água e, portanto, bastante estabilidade dimensional. Além disso, apresenta ainda alta resistência à abrasão. E algumas das suas composições são facilmente submetidas à galvanoplastia. Fisicamente, é um material leve, fácil de moldar mas ainda assim resistente, oferecendo um bom equilíbrio entre resistência à tracção, ao impacto e à abrasão, dureza superficial, rigidez, resistência ao calor, resistência química e características eléctricas e mantém as suas propriedades em baixas temperaturas. Este material cede plasticamente quando submetido a grandes esforços, de modo que o problema do seu alongamento raramente adquire importância significativa nos projectos em que este é usado. Normalmente a peça pode ser curvada além do seu limite de elasticidade sem que chegue romper-se, embora enfraqueça por fadiga.

 

Canalização em plástico ABS preto na cave de duma fábrica de papel em Sault Ste. Marie, Ontário.

 

As propriedades mecânicas mais importantes do ABS são a resistência e a dureza. A grande vantagem do ABS é o facto de se tratar dum material que combina a força e rigidez dos polímeros na elevada massa molecular da acrilonitrila e do estireno, com a resistência da borracha de polibutadieno. As propriedades deste material são criadas pelo enrijecimento da borracha, em que partículas finas de elastómero são distribuídas ao longo da matriz rígida. Na maioria das aplicações o ABS pode ser usado entre -25°C e 60°C sendo que as suas propriedades mecânicas variam com a temperatura. Podem fazer-se uma variedade de modificações para melhorar a resistência ao impacto, a dureza e a resistência ao calor. A resistência ao impacto cresce aumentando as proporções do polibutadieno em relação à acrilonitrila e ao estireno, dando-lhe uma maior flexibilidade, todavia, isto causa modificações noutras propriedades como é o caso da sua dureza. Mas a resistência ao impacto não desce rapidamente em baixas temperaturas e a estabilidade sobre carga é excelente com cargas limitadas.

 

No entanto, há modificações que não implicam variação nas proporções dos monómeros deste copolímero termoplástico. As propriedades finais do ABS também vão depender, até certo ponto, das condições nas quais o material é processado para se formar o produto final. Como, por exemplo, a moldagem a altas temperaturas, que aumenta o acabamento brilhante e a resistência à temperatura, enquanto que a maior dureza e resistência ao impacto são obtidas na moldagem a baixas temperaturas. Embora os plásticos fortes de ABS sejam largamente usados para propósitos mecânicos, eles também boas propriedades eléctricas com uma constância aceitável sobre um largo espectro de frequências. Estas propriedades são muito pouco afectadas pela temperatura e pelahumidade atmosférica numa aceitável gama operacional de temperaturas.

 

Os polímeros de ABS são resistentes a alcalinos, ácidos aquosos, ácidos hidroclorídrico e fosfórico concentrados, álcoois e óleos animais, vegetais e minerais, mas são inchados por ácido acético glacial, que é o componente ácido do vinagre, tetracloreto de carbono e hidrocarbonetos aromáticos; são atacados pelos ácidos sulfúrico e nítrico concentrados; e são ainda solúveis em ésteres, cetonas, de que a acetona é um exemplo, e organoclorado de etileno. As características de envelhecimento dos polímeros são provocadas pela quantidade de polibutadieno e, por isto, é normal incluírem-se antioxidantes na sua composição. O ABS é inflamável quando exposto a altas temperaturas, como as da combustão de madeiras numa fogueira; começa por atingir a fervura e depois rebenta em intensas e espectaculares chamas quentes. As características de impacto das resinas ABS são excepcionais à temperatura ambiente, e em determinados tipos de resinas chegam a resistir às temperaturas baixas de -40°C.

 

 

Aplicações

 

O ABS é usado numa série de materiais de construção, assim como dispositivos de segurança e outros objectos do uso quotidiano, como é o caso de alguns electrodomésticos. De uma forma ou de outra, este material plástico está completamente disseminado nas nossas vidas quotidianas e pertence de tal modo aos nossos objectos habituais que seria complicado dispensá-lo.

 

Modelo de Lego do Allianz Arena em Munique. Legoland de Günzburg, Alemanha, 2005.

 

Aplica-se no fabrico de canalizações pela sua dureza e resistências química e térmica, ao qual por vezes se junta um alcatrão derivado do carvão betuminoso. Está presente nos tacos de golfe por via das suas características amortecedoras. É um dos materiais usados nas partes dos automóveis e das motas, como acontece com as tampas das jantes,carnagens, e outras partes neste material, nas partes de muitas máquinas do uso diário, como invólucros de electrodomésticos e outros dispositivos eléctricos, o rato ou a impressorado computador, telefones, máquinas calculadoras, ventoinhas eléctricas, invólucro e moldura frontal de aparelhos de televisão, máquinas de jogos, partes de aspiradores, aparelhos de ar condicionado, etc.

 

É muito usado no fabrico de pegas de ferramentas e material de escritório, caixas compactas para cosmética e até algumas partes dos próprios cosméticos. Enquanto no seu acabamento transparente usa-se como janela para máquinas de lavar a roupa e outros utensílios que impliquem efeito semelhante, como também é o caso da janela dos fornos de micro-ondas.

 

Encontra-se aplicado nas juntas de acabamento em móveis e ligação de painéis para diversas aplicações. É igualmente usado em capacetes de segurança, fabrico das réplicas de armas do airsoft, um jogo guerra semelhante ao paintball , e também em muitos brinquedos, de que os legos são um bom exemplo da qualidade alta deste material sintético.

 

É usado ainda na produção de outros plásticos muito especiais para a construção de móveis, com características acústicas diversas da dos plásticos comuns, como se pode ver no exemplo de algumas cadeiras em série. E especula-se, ainda, que o ABS, quando reduzido a um diâmetro médio inferior a um micrómetro, é usado como colorante em algumas tintas de tatuagem.

 

Mas este dado ainda não foi corroborado por fontes credíveis na internet, o que não exclui a sua possível existência em estudos que ainda não tenham sido aqui publicados, contudo, o mero facto destas tintas terem cores tão vivas poderá, eventualmente, ser um forte indicador de que contêm ABS. Resina ABS também é usada na confecção de flautas doces da Yamaha.